玻璃鋼技術在生活中的應用非常廣泛,小到我們平時的手工藝品,大到數百座摩天大樓的建造,甚至航空航天工業,都離不開這項重要的生產技術。
玻璃鋼的生產工藝有很多,如手糊成型、擠出成型、層壓成型、纏繞成型等。其中,手糊成型、擠出成型和纏繞成型是最主要的玻璃鋼生產工藝。接下來,我們將向您介紹這些主要的生產流程。
壹些簡單的玻璃鋼制品,比如我們生活中常見的玻璃鋼工藝品,主要是采用手糊成型工藝制作的。手糊成型是最早也是應用最廣泛的玻璃鋼成型工藝。其原理是在液態樹脂中加入固化劑,用模具將玻璃纖維和樹脂混合液粘合在壹起,增強玻璃纖維的強度,制成玻璃鋼。該工藝原理簡單,對設備和工藝要求極低,適合小企業小規模生產。另外,手糊成型工藝不受形狀和類型的限制,適合多品種大批量生產。所以是最常見的玻璃鋼成型工藝。
擠出成型技術是現代社會大量生產玻璃鋼的主要技術。這裏的擠壓主要靠機器用模具擠壓。就是把液態玻璃放入機器的模具中,通過機器的擠壓成型。該工藝生產速度快,生產的玻璃鋼質量好,強度高,適合用作建築材料。而且因為是大機器生產,適合大批量生產,所以我們生活中經常看到的建築外體使用的玻璃鋼,往往就是這種工藝生產的。但是這種擠壓工藝也有非常缺點,就是它生產的產品比較單壹,需要大量的大型機械設備,比如浸膠機、壓片機等大型設備。
過程分類:
纖維增強材料的材料特性導致了以下基本成型工藝:手糊成型工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝和壓縮成型工藝。
手糊成型
1.手糊成型原理
手糊成型工藝又稱為接觸成型,是樹脂基復合材料生產中最早也是應用最廣泛的成型方法。手糊成型工藝是壹種制造玻璃鋼制品的工藝方法,它以樹脂與固化劑的混合液為基體,玻璃纖維及其織物為增強材料,在塗有脫模劑的模具上用手工鋪放結合,使之粘合在壹起。基體樹脂通常是不飽和聚酯樹脂或環氧樹脂,增強材料通常是無堿或中堿玻璃纖維及其織物。在手糊成型工藝中,很少使用機械設備,適合多品種小批量產品的生產,不受產品種類和形狀的限制。
2.成型工藝流程
手糊成型的工藝流程是:先將脫模劑塗在清洗幹凈或表面處理過的模具成型面上,充分幹燥後,將含有固化劑(引發劑)、促進劑、顏料膏等添加劑並攪拌均勻的膠衣或樹脂混合物塗在模具成型面上,然後在上面鋪上切割好的玻璃布(氈)等增強材料,註意浸泡樹脂,消除氣泡。重復上述鋪設操作,直至達到設計厚度,然後進行養護和脫模。
3.成型設備
手糊成型工藝使用的設備較少,制作模型的設備有木工車床、木工刨床、木工圓鋸。壹般用空壓機和起重設備脫模。
壓塑成型
1.成型方法的原理
熱固性成型是在預熱的模具中加入壹定量的成型材料,通過加熱加壓使其固化,形成塑料制品的方法。基本過程是:將壹定量的預處理成型材料放入預熱好的模具中,施加較高的壓力,使成型材料充滿模具型腔。在壹定的壓力和溫度下,使模塑料逐漸固化,然後從模具中取出產品,再經過必要的輔助加工得到產品。
2.成型工藝流程
成型過程主要分為壓制前準備和壓制兩個階段。
3.成型設備
(1)浸漬機
制備膠帶的主要設備是浸膠機,浸膠機由送布架、熱處理爐、浸膠槽、烘幹箱和牽引輥組成。根據熱處理爐和烘幹箱的位置,可分為臥式浸膠機和立式浸膠機兩種。
(2)預浸機組
該方法中使用的設備包括切割機、捏合機和撕裂機。常用的切割機類型有沖床式、砂輪式、三輥式和單旋轉刀輥式。捏合機的作用是充分均勻地混合樹脂體系和纖維體系。攪拌槳壹般采用Z型槳結構。在捏合過程中,主要控制捏合時間和樹脂體系的粘度兩個主要參數,有時在混合室結構中安裝裝有冷熱水的夾套來控制混合溫度。混合時間越長,纖維強度損失越大。在某些樹脂體系中,捏合時間過長也會導致明顯的熱效應。混合時間太短,樹脂和纖維混合不均勻。樹脂粘度控制不當,不僅會影響樹脂對纖維的均勻浸潤和滲流速度,還會在壹定程度上影響纖維強度。拉絲機的主要功能是將揉好的面團打松。
撕裂機主要由進料輥和壹對撕裂輥組成,通過撕裂輥的反向運動將進料的面團撕裂松散。
(3)片狀模塑料單元
壹套完整的SMC機組由機架、輸送系統、PE供膜裝置、刮刀、玻璃纖維切刀、浸漬壓實裝置、卷繞裝置等七個主要部分和三個必要的輔助系統組成,如玻璃纖維筒子架、樹脂漿料制備和加料系統、靜電消除器等。
(4)新聞
壓機是成型的主要設備。壓機的作用是提供成型所需的壓力和脫模產品所需的脫模力。目前大部分都是水壓機。
纏繞成型
1.纏繞成型法原理
纖維纏繞工藝是樹脂基復合材料的主要制造工藝之壹。它是將連續纖維或布帶在控制張力和預定線型的條件下,用專用纏繞設備浸漬樹脂膠,然後連續、均勻、規則地纏繞在芯模或內襯上,再在壹定溫度環境下固化形成具有壹定形狀的制品的復合材料成型方法。
2.成型設備
纖維纏繞機是纖維纏繞技術的主要設備,纖維纏繞產品的設計和性能要通過纏繞機來實現。繞線機按控制形式可分為機械繞線機、數控繞線機、微機控制繞線機和計算機數控繞線機,這實際上是繞線機發展的四個階段。目前最常用的主要是機械式和電腦數控繞線機。纖維纏繞機是纖維纏繞工藝的主要設備,通常由機身、傳動系統和控制系統組成。輔助設備包括浸漬裝置、張力測控系統、筒子架、芯軸加熱器、預浸料加熱器和固化設備。
拉擠成型
1.拉擠原理
拉擠工藝是將紗架上的無撚玻璃纖維粗紗、毛氈等增強材料,經過固定截面形狀的加熱模具後,在模具中浸膠固化成型,並實現連續脫模的自動化生產工藝。
對於固定截面尺寸的玻璃鋼制品,拉擠成型工藝具有明顯的優勢。首先,由於拉擠成型工藝是壹種自動化連續生產工藝,與其他玻璃鋼生產工藝相比,拉擠成型工藝具有最高的生產效率;其次,拉擠產品的原材料利用率也是最高的,壹般在95%以上。此外,拉擠產品成本低,性能優良,質量穩定,外形美觀。由於這些優點,拉擠成型技術可以替代金屬、塑料、木材、陶瓷等產品,廣泛應用於化工、石油、建築、電力、交通、市政工程等領域。
2.成型工藝流程
增強材料(玻璃纖維粗紗、玻璃纖維連續氈和玻璃纖維表面氈等。)在拉擠設備的牽引下充分浸入浸膠槽中的膠液中,並通過壹系列預制模板的合理引導得到初始形狀,最後進入加熱的金屬模具,在高溫的作用下反應固化,從而獲得連續、光滑的表面、穩定的尺寸和極高強度的玻璃鋼型材。
3.成型設備
實現拉擠工藝的主要設備是拉擠機,大致可分為臥式和立式兩種。壹般來說,臥式拉擠機結構簡單,操作方便,對生產車間的結構沒有特殊要求。而且臥式拉擠機可以采用各種固化成型方法(如熱成型法、高頻加熱固化等。),所以廣泛應用於拉擠行業。立式拉擠機各工序沿垂直方向布置,主要用於制造中空型材。這是因為芯模只能在壹端支撐,另壹端是自由的、無支撐的,所以立式拉擠機不會因為芯模懸臂下垂造成拉擠產品壁厚不均。這種拉擠機由於局限性大,產品單壹,已經不再使用。無論是水平還是垂直拉擠,主要由餵紗裝置、浸漬裝置、成型模具和固化裝置、牽引裝置和切割裝置五部分組成,其對應的工藝流程為排紗、浸漬、插模固化、牽引和切割。
玻璃鋼在生活中還有壹個常見的生產工藝,就是纏繞成型。它需要使用特殊的纏繞設備,將液態樹脂和增強劑放在纏繞設備的旋轉中心上,然後將玻璃纖維放在纏繞設備上。開機後,心中的樹脂混合物會隨著轉動逐漸纏繞在玻璃纖維上,經過纏繞和擠壓,就生產出了強度非常高的玻璃鋼。這是壹種新的生產工藝技術,它的前景還是很大的。